DE19645388A1

DE19645388A1 - Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE19645388A1
Application number: DE19645388A
Authority: DE
Inventors: Marco Schade; Erwin Dipl Ing Schmidt; Siegfried Dipl Ing Sumser
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1996-11-04
Filing date: 1996-11-04
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: FR2755470B1; DE19645388B4; GB2318834B; US5910000A; GB2318834A; FR2755470A1; GB9722652D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Art.

In der DE 42 32 400 C1 ist eine Abgasturboladerturbine einer Brennkraftmaschine mit einem verstellbaren Strö mungsleitapparat beschrieben. Dabei ist eine ringför mige Verstellhülse vorgesehen, durch deren axiale Ver schiebung der Einströmquerschnitt zwischen einem Leit kanal und einem Laufrad abriegelbar ist. Dadurch ent steht ein Drosselquerschnitt eines Bremsspaltes für eine Motorbremse.

Bei dieser Abgasturboladerturbine entstehen jedoch aufgrund ihres Aufbaus innerhalb des Gehäuses Verwir belungen, was zu einem schlechten Wirkungsgrad der gesamten Abgasturboladerturbine führt. Weiterhin kann die dort beschriebene Anordnung Spaltverluste durch ein Entweichen von Abgasen nicht verhindern, was eine weitere Effektivitätsminderung zur Folge hat.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Abgasturbola derturbine für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der die Strömungsverhältnisse innerhalb des Gehäu ses verbessert und die Spaltverluste verringert sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Ring, der im eingeschobe nen Zustand des Axialschiebers den Ringspalt zwischen dem Turbinengehäuse und der Innenführung abdeckt, wer den die Spaltverluste und Turbulenzen in diesem Be reich in erheblichem Maße verringert. Dies trägt zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades des Abgasturboladers und somit der gesamten Brennkraftmaschine bei, was letztendlich zu einer Verringerung des Kraftstoffver brauchs führt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Abgasturboladertur bine mit einem Axialschieber im eingeschobe nen Zustand sowie mit einem erfindungsgemä ßen Ring in einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des erfindungs gemäßen Ringes in seiner ersten Ausführungs form im Schnitt;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des erfindungs gemäßen Ringes in einer zweiten Ausführungs form im Schnitt; und

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des erfindungs gemäßen Ringes in einer dritten Ausführungs form im Schnitt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Turbinengehäuse 1 eines nicht näher dargestellten Abgasturboladers, wel cher Bestandteil einer nicht dargestellten Brennkraft maschine ist.

Innerhalb des Turbinengehäuses 1 ist ein hülsenförmi ger Axialschieber 2 in einem Ringspalt 3 angeordnet, welcher durch das Turbinengehäuse 1 und eine Innenfüh rung 4 gebildet ist. Der Axialschieber 2 kann durch eine Verstelleinrichtung bzw. einen Gleitzapfen 5, welcher in einer Bohrung 6 des Axialschiebers 2 ange ordnet und in einer Kulisse 7 des Turbinengehäuses 1 geführt ist, in dem Ringspalt 3 axial verschoben wer den.

Zwischen dem Turbinengehäuse 1 und dem Laufrad befin det sich ein ringförmiger Durchflußspalt 8. Die Menge des einströmenden Abgases durch den Durchflußspalt 8 zum Laufrad kann durch Verschieben des Axialschiebers 2 mit Hilfe des Gleitzapfens 5 beeinflußt werden. Der Axialschieber 2 ist zu diesem Zweck in bekannter Weise mit einem Leitgitter 9, welches Leitschaufeln 9a auf weist, versehen.

Fig. 1 zeigt den Axialschieber 2 in seinem eingescho benen Zustand, in welchem Abgas ungehindert durch den Durchflußspalt 8 strömen kann.

Durch die heißen Abgase, die durch den Durchflußspalt 8 strömen, steigt die Temperatur des Leitgitters 9 sehr stark an, was zu Verformungen und einer damit verbundenen Undichtheit des Leitgitters 9 führen kann. Um ein unkontrolliertes Entweichen des Abgasstroms durch den Ringspalt 3 aufgrund einer solchen Undicht heit zu verhindern, ist das Leitgitter 9 auf seiner dem Durchflußspalt 8 zugewandten Seite mit einem Ring 10 versehen. Der Ring 10 deckt den Ringspalt 3 im ein geschobenen Zustand des Axialschiebers 2, wie in Fig. 1 dargestellt, vollständig ab. Dadurch werden die Spaltverluste des Abgasturboladers erheblich verrin gert.

Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 zeigen verschiedene Ausfüh rungsformen des Ringes 10, wobei eine Abrundung 11 an der äußeren Seite des Ringes 10 die Strömungsverhält nisse innerhalb des Turbinengehäuses 1 verbessert. Die Strömungsverhältnisse werden dadurch weiter optimiert, daß die Abrundung 11 eine stoßfreie Fortsetzung der Wandung des Turbinengehäuses 1 ist.

Gemäß Fig. 3 liegt der Ring 10 mit einem Kegelsitz an der Stirnseite der Innenführung 4 an, was eine erhöhte Abdichtung zwischen dem Ring 10 und der Innenführung 4 zur Folge hat.

Eine gute Abdichtung zwischen dem Ring 10 und der In nenführung 4 wird durch die Ausführung gemäß Fig. 4 erreicht, wobei der Ring 10 an einem stirnseitigen Bund der Innenführung 4 anliegt.

Die verschiedenen Ausführungsformen des Ringes 10 ver bessern die Strömungsverhältnisse innerhalb des Turbi nengehäuses 1 und verringern die Spaltverluste des Abgasturboladers erheblich.

Claims

1. Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine mit einem Turbinengehäuse, mit einem von einer Verstelleinrichtung axial verschiebbaren Axial schieber in Hülsenform, der mit einem Leitgitter mit Leitschaufeln versehen und der in einem Ring spalt zwischen dem Turbinengehäuse und einer hül senförmigen Innenführung geführt ist, und mit ei nem Laufrad, wobei zur Strömungsverbindung zwi schen dem Turbinengehäuse und dem Laufrad ein ringförmiger Durchflußspalt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitgitter (9) auf seiner dem Durchflußspalt (8) zugewandten Stirnseite mit einem Ring (10) versehen ist, der den Ringspalt (3) zwischen dem Turbinengehäuse (1) und der Innenführung (4) im eingeschobenen Zustand des Axialschiebers (2) ab deckt.

2. Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) mit Kegelsitz an der Stirnseite der Innenführung (4) anliegt.

3. Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) an einem stirnseitigen Bund der In nenführung (4) anliegt.

4. Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) an seinem äußeren Umfang mit einer Abrundung (11) versehen ist.

5. Abgasturboladerturbine für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrundung (11) eine stoßfreie Fortsetzung der Wandung des Turbinengehäuses (1) in diesem Bereich ist.